SIMD Intrinsics

June 27, 2022

简单总结了下SIMD的常用Intrinsics。

命令命名组成

前缀 + 名字 + 后缀

前缀

主要用来表示命令适用的寄存器大小

256 bits: Only available for 256bit SSE registers (always use _mm256_ prefix)

128 bits: Only available for 128bit SSE registers (always use _mm_ prefix)

≤ 64 bits: Operation does not operate on SSE registers but usual 64bit registers (always use _mm_ prefix)

名字

主要用来表示命令的作用，主要分为几大类

Register I/O
Comparsions
Arithmetics
Bit Operations
Conversions
Byte Manipulation

后缀

决定该intrinsics对什么样的数据类型操作，部分是没有后缀的

The suffix chosen determines the data type on which the intrinsic operates. It must be added as a suffix to the intrinsic name separated by an underscore, so a possible name for the data type pd in this example would be _mm_cmpeq_pd.

后缀参见左下这张表第一列，其中的X应该是代表寄存器位数，比如128/256。第二列中的Type映射到右下表格，代表操作数（也就是参数）的数据类型

名字中带p的代表packed，寄存器中可能会有多个packed的对象 (寄存器位数可能远大于packed大小)

ph: 16 bit float

ps: 32 bit float

pd: 64 bit float

epi8/epi16/epi32/epi64: 8/16/32/64位有符号整数

epu8/epu16/epu32/epu64: 8/16/32/64位无符号整数

有的操作会对寄存器中多个packed对象尽心操作，而有的操作又只会对单个packed对象进行操作，最好的例子就是_mm_store_epi64和_mm_storel_epi64，前者是会按64bit有符号整数的粒度执行两次写入到某个内存地址（实际存128bit数据），而storel代表只存低64位，所以会按64bit有符号整数写入到某个内存地址（实际只存64bit数据）。

又比如_mm_cmpeq_epi8是针对128bits寄存器进行操作，但这个操作的粒度是针对128bits中的每个8位有符号数进行比较。